油气管道往往绵延数百千米甚至数千千米,点多线长。在建设前,首先要通过各种手段确定管道线路走向,称为管道路由选线,之后,进行施工图设计,再依照图纸施工。
管道线路走向、距离长短以及途经地面状况的复杂程度,决定了管道工程的工作量、材料消耗、施工难度,对总造价都会产生不同程度的影响。与此同时,由于管道能对沿线附近城镇乡村的经济发展提供有力的支持,合理优化管道选线方案,可以节省工程造价,降低管理维护难度,保护生态环境、节约土地资源,取得良好的经济效益和社会效益。
管道路由选线基本原则:在避开村落、城镇及城市规划区的情况下,尽量取直,尽量选择地势平坦的地方通过,确实无法绕避的山区段,应选择坡度较缓、起伏较小的地方通过;绕避法律不允许通过的自然保护区、水源地、风景区,以及军事禁区、矿产区等;减少对原始森林、经济林等植被的破坏;避免或减少与天然及人工障碍交叉;大中型穿跨越位置选择应服从线路总走向,局部走向根据大中型穿跨越的位置进行调整确定;综合考虑地质条件、不良地质灾害对管道的影响;遵循“安全第一、环保优先”的理念。
管道路由选线的主要内容包括路由方案比选、管道敷设方式及穿跨越方式的确定。路由方案比选:主要从线路长度、自然条件、穿跨越次数、施工条件、环境影响、管道安全与公众安全、运行管理、管道对沿线经济发展作用及项目投资等方面进行综合比选,确定推荐的路由方案。管道敷设方式确定:一般地段埋地管道的敷设方式需明确埋深、管沟开挖及施工作业带要求。明确特殊地段管道敷设和处理方式,涉及山区、河谷、水网、沼泽等特殊地段,地震活动断裂、地震断层地带,与高压电力线路并行段,滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地面沉降、盐渍土、湿陷性黄土、淤泥质软土、常年冻土等灾害性地质段,环境敏感区、文物保护区、工业区、城镇规划区等。穿跨越方式确定:包括大中型河流穿跨越,公路、铁路穿越,山体穿跨越。
根据初选的线路走向方案及实地踏勘获取的资料和数据,在现场埋设用于标识管道位置和走向的转角桩定线,进行地质、水文勘察及地形测量,依据管道建设要求及相关标准规范,绘制线路走向平面图和纵断面图,并标明管道的直径、壁厚、管材等级、防腐材料类型,保温层材料及结构,截断阀规格型号和位置,管道敷设方式和埋深,河流及其他障碍的穿跨越方式,温度补偿形式和位置,抗震措施,沿线水工保护构筑物和线路标志等。
管道施工建设队伍取得施工许可后,就可以按照施工图纸进入工地开展施工。主要工序包括:图纸会审、测量放线、管沟开挖、钢管加工与防腐、运管与布管、组对与焊接、无损探伤、防腐补口、管道下沟、管沟回填、试压扫线、恢复地貌、埋设标识桩等。
测量放线:掌握第一手资料,包括地形、地势、地质,沿线建筑物、障碍物及交通情况等。根据施工图清理作业带、放线及打百米桩。放线要撒白灰线,百米桩上要注明桩号、里程、高程,在地势起伏地段和管道转弯处,要加密打桩,以指导管沟正确开挖。
管沟开挖:根据施工图开挖管沟,确保管沟边坡不塌方、不偏帮。沟土不可两边抛放,应将施工方便的一边留作管道组装使用,沟土距离管沟不小于0.5米,以便通行。
钢管加工与防腐:钢管出厂要有合格证,要认真检查有无裂缝、有无节疤、有无内凹缺陷,确保壁厚、管口椭圆度符合要求。除锈合格后进行防腐绝缘加工作业,严格控制防腐绝缘层厚度及绝缘层与管壁的黏结度,并采用高压电火花检漏仪检测绝缘的可靠性。
运管与布管:防腐绝缘钢管在运输、装卸、堆放时,要注意保护防腐绝缘层不被损坏。钢管运至施工现场后,沿管沟走向进行布管,使钢管均匀分布在施工作业带内。
组对与焊接:借助对口器将钢管对接在一起,避免强力校正管道错口,并注意保护防腐绝缘层。选用与钢管金属性能及化学成分相匹配的焊条进行焊接,焊接方法有手工焊、半自动焊和全自动焊之分,而全自动焊接技术已成为当前主流发展方向。
无损探伤:利用超声波或射线技术检查焊缝缺陷,对于不合格焊缝进行质量分析并确定处理措施。对于存在严重缺陷的情况,要割去重焊,同一部位补修、返修累计次数不得超过两次。
防腐补口:对钢管实施防腐绝缘加工作业时,其两端要留出一定长度用于现场焊接,焊接完成之后再对焊口实施防腐绝缘补口作业,目前已实现全机械化作业。
管道下沟:管道下沟前需要将沟内塌土、石块、积水清理干净。采用专用吊具将一定长度焊接好的管道准确平稳地放入管沟,一次吊装的管道不能太长,以避免管道自重引起的弯曲破坏防腐绝缘层。
管沟回填:管沟回填前,应对管道进行质量检查,包括管道在沟内不得有悬空现象;沟内积水必须清除;用高压电火花再次检查防腐绝缘层;阴极保护测量桩引线必须焊接牢固。在管道周围及顶管300毫米之内的回填土,必须是清洁无垃圾杂物的软土,回填土上方留有300毫米的沉降余量。
试压扫线:管道试压是通过使管道中的压力高于其设计压力并保持一定时间来检验管道的焊接质量,有液体试压和气体试压两种,液体通常使用水,气体通常选用空气或其他无毒、不可燃气体。扫线是通过在管道中发送清管器或清管球来实现的,通过清管器或清管球在管道中的行进阻力判断管道的连通性。
恢复地貌:由人工进行管沟平整、沟坎完善,将施工开挖的管沟恢复原貌,确保雨季不会被雨水冲垮管沟而使管道暴露在外。
埋设标识桩:为了防止管道遭第三方施工损坏,需要在管道沿线埋设标识桩,直线段每500米埋设一个,转角处每个转角位置埋设一个。
自此,管道就可以交付投产运营了!